حیات در زمین

هر نوع تلاش برای مطالعه منشا زندگی فرازمینی باید بر مبنای داده‌های بدست آمده در مورد تحول زندگی بر روی زمین انجام شود. فرض بر این است که بلوک‌های سازنده حیات در سراسر کیهان یکسان هستند و فرایندهای مرتبط با این بلوک‌ها نیز همگی بر مبنای قوانین فیزیک و شیمی که در زمین می‌شناسیم انجام می‌گیرند. برای شکل گیری حیات به دو چیز اصلی نیاز است مواد ترکیبی درست و شرایط مناسب دستورالعمل ایجاد زندگی ـ فرایند ساختن زندگی را می‌توان با درست کردن کیک مقایسه کرد. داشتن مواد اولیه به تنهایی کافی نیست بلکه این مواد باید با هم ترکیب شوند و پیش از اینکه واکنشی روی دهد باید انرژی کافی وجود داشته باشد. با گذشت زمان شرایط باید همچنان مساعد و پایدار بماند تا مواد ترکیب شده تبدیل به محصول نهایی شوند، این محصول نهایی می‌تواند یک کیک باکتری یا انسان باشد.
حال سوال این است که مواد ترکیبی یا بلوک‌های سازنده حیات کدام هستند؟ در زمین کربن، نیتروژن، اکسیژن و هیدروژن چهار عنصر از پنج عنصر رایج در کیهان، هلیوم -پنجمین عنصر این فهرست و دومین عنصر فراوان است- به اضافه فسفر و گوگرد بلوک‌های سازنده حیات هستند. شاید کربن مهمترین عضو این گروه باشد کربن به علت ساختار اتمی بی‌همتایی که دارد می‌تواند زنجیره‌ها و حلقه‌های طولانی از اتم‌ها را تشکیل دهد.

بدین ترتیب دیگر عنصرهای اساسی به آن متصل می‌شوند در نتیجه تعداد نامتنهاهی از مولکول‌های مختلف با ویژگی‌های گوناگون شکل می‌گیرد.هر چیز زنده‌ای در زمین بر این پایه ایجاد شده است، یعنی مجموعه‌ای از رشته‌ها و حلقه‌های کربنی که به ترکیب آلی مشهورند. هیچ عنصر دیگری قابلیت ایجاد زنجیره‌ها و حلقه‌های پایداری که کربن تولید می‌کند را ندارد. تنها عنصری که از نظر تنوع به کربن نزدیک است سیلیکون است که ساختار اتمی‌ای شبیه به کربن دارد. سیلیکون هنگام ترکیب با اکسیژن حلقه‌ها و زنجیره‌هایی طولانی تشکیل می‌دهد. پیوند سیلیکون-اکسیژن اساس شیمی مواد معدنی غیر آلی است که سنگ‌ها از آن ساخته شده‌اند. اگر کربن فقط به علت ساختار اتمی منحصر به فردش اساس ساختار زندگی زمینی باشد آنگاه منطقی است که کربن را منشا زندگی در دیگر مکانهای منظومه خورشیدی نیز بدانیم.

در مثال مربوط به پختن کیک، مواد ترکیبی اولیه بخودی خود با هم ترکیب نمی‌شود. باید آن‌ها را در یک ظرف مخلوط کن قرار دهیم. واکنش بین مولکول‌های سازنده حیات نیز همین گونه است. واکنش بین مولکول‌های ساده برای تشکیل مولکول‌های پیچیده‌تر خودبه خود انجام نمی‌شود، بلکه به یک ماده فرعی مناسب یا حلال برای نزدیک شدن مولکول‌ها به هم نیاز است. آب مایع موثرترین محیط برای حل شدن و جابه‌جایی مولکول‌هاست. اگر چه مایعات دیگر هم می‌توانند به عنوان حلال عمل کنند ولی هیچ مایع دیگری به اندازه آب در تغییرات دمایی زیاد و یا در محدوده‌های دمایی‌ای که فرایندهای زیست‌شناسی رخ می‌دهند پایدار نمی‌ماند.

 

نویسنده: نیلوفر ترکزاده
منبع :Astrobiology, Understanding life in the universe
Charles s.Cockell
2015
ویرایش: مریم فخیمی، سرپرست مترجمان آیاز

Share